九年级物理下册 第一学期期末考试北师大版

C．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变暗 D．电流表示数减小，电压表示数减小，灯变亮 UIU=UP+UL U=IR R = RP + RL RUR UL I R RP 分析与解答： U- RL- U- RL-

得到串联电路中，电源电压不变，那个电阻变大，那个电阻两端的电压变大；同时分析功率的变化。 3．如图3所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从A滑向B的过程中，下列说法正确的是 （B） A．电压表V2的示数不变，小灯泡亮度不变 B．电压表V2的示数变小，小灯泡亮度变暗 C．电压表V1的示数变小，电流表A的示数变小 D．电压表V1的示数变大，电流表A的示数变大 L P Ａ RL RP V1 SA A B V2 V2 V1 S S 图3 分析与解答：先去掉电压表，用电流流线法高清电路结构，再看电压表和电流表测量的是哪一部分的电压或电流。对于非常复杂的电路也可以现将实物图转化成电路图再行分析。 用心 爱心 专心

1

5．晓明设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图4所示， R是定值电阻，R´是滑动变阻器。其中能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是 （A） R R R V V 滑片P 滑片P 滑片P V 滑片V P R R´R´R´R´ SSS S C B D A 图4 5．如图5所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当在a.b两点间接入一个“6V 4W”的小灯泡时，恰好正常发光；若换一个“6V 6W”的小灯泡，则这个小灯泡 （A） A．比正常发光暗些 B．灯丝将会烧断 C．仍能正常发光 D．比正常发光亮些 R R a b S S 图5

6．如图6所示，电源两端的电压保持不变。将滑动变阻器的滑片P置于中点，闭合开关V P S后，各电表的示数和灯泡的发光情况均正常。现将滑动变阻器的滑片P由中点向右移A1 R 动，则 （B） A2 S A．灯泡L变亮 B．电流表A1示数变小 L C．电流表A2示数变大 D．电压表V示数变小 分析与解答：在电路正常的前提下，并联电路各支路互不影响。 图6 三、多状态电路的计算 7．如图7所示，电源电压恒为24V，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为12Ω。电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A。要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡正常工作（设灯丝电阻不变）。下列说法正确的是 （BD） A．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω～60Ω B．滑动变阻器的滑片在移动的过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24Ω C．定值电阻R2消耗电功率的最大值为4.32W D．电路总功率的变化范围是9W~12W 6V 3W

Rmax=？ R2=12Ω Rmin=？ R2=12Ω RL=12Ω I=0.5A 15V 9V U=24V U=24V 8．如图8所示，电源两端的电压保持不变，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关S。移动滑动变用心 爱心 专心 R0 R 图8

图7 RL=12Ω R1 R2 L S S P 2

阻器的滑片P到某一位置，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0。继续移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/3，此时电压表的示数增大到2U0，电流表的示数变为I1。则下列说法中正确的是 （ABD） A．I1=2 I0 B．R0:R1=1:3 C．当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，R两端的电压为3U0 D．当滑动变阻器的滑片P滑到R的最左端时，电压表的示数为4U0 R1 R1/3 R0 R0 I0 I1 U0 2U0 U U U 根据： II0U01R I12U02R0不变

根据： IUI0R0+R11R01

= = 可得： = R I112R13 R0+R1U不变 3 因为，当滑动变阻器接入电路电阻为R1时，其两端电压为3U0，所以，当其全部接入电路时， 其两端电压一定大于3U。

0

9．图9中，电阻R1与R4阻值相等，电阻R2与R3阻值相等。当把A、D两个接线端接在电压为U的电源两端时，电压表的示数U5=5V，电阻R1的功率P1=1W。当把B、C两个接线端接在电压为2U的电源两端时，电压表的示数U5'=7.5V，电阻R2的功率P2=4W。则下列选项正确的是 （D） A．U=9V B．R2:R5=3:2 A R1 C R2 C．前后两次通过电阻R5的电流之比I1:I2=3:2 R5 V R4 D．当把B、C两个接线端接在电压为2U的电源两端时，电阻R5消耗的功率BR3 D P5'=6W 图9

P2=4W R2 P1=1W R1 R5 R5 R1 R2 I2 I1 U5 U5' U 2U 根据： IUI1U52 = = RI2 U5'3 R5不变 =I2R 根据：P

P1I12R11I12R19

P=1W 可得： = 2 = 根据： = 可得： = 1 P2 I2R24I23R216

P2=4W

U I1（2R1+ R5）R22

根据： = 可得： =

2U I2（2R2+ R5）3 用心 R 5爱心 3 专心

U5R5所以：R1：R2：R5=9:16:24 可得： = 即：U=8.75V

U2R1+R5

10．在如图10所示的电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样，电源两端的电压和灯丝的R0 S2 电阻均保持不变。当开关S1、S2都断开时，滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置L S1 P c时（图中未标出），滑动变阻器R接入电路的电阻减小6Ω，电流表示数变化了0.1 A，a R b 灯泡恰好正常发光。保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数A 又变化了1.5A。当开关S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片P的位置（滑片P不接触a端），电路消耗的总功率的最小值为20W。 图10 RL=12Ω RL=12Ω Rb Rc= Rb-6Ω I1 I2= I1+0.1A=0.5A U U R0 R0 I3= 2A I3= 2A Rb Rc= Rb-6Ω U U 11．如图11所示电路，当把电压恒定的电源接在A、C两点时，电流表A1、A2示数分别为I1和I2 ，且I1 :I2=9:5；若把此电源接在B、D两点时，电流表A1示数为I1′，且I1:I1′=9:2；R1、R2消耗的功率分别为P1和P2，则P1:P2= 。 R1 A D 假设通过电阻R1：R2：R3的电流分别为I1：I2：I3； A1 I2+I39I2+I39I12R2 可得： = 和 = 解得： = I1+I25I12I23R3 A2 题目中的状态较少且简单易懂，有时不必画出等效电路图。 B C 12．如图12所示，将R1、R2两只电阻串联在总电压不变的电路中，电阻R2消耗的电功率为P2。若将电阻R2单独连入此电路中，它消耗的电功率为P2'。则R1、R2两只电阻并联在此电路中时，两只电阻消耗的总电功率P总= 。 R1 R2 P2

R1 图11

R1 R2 S 图12

R2 P2' P总=？

U U2 U 4

用心 爱心 专心

U2

根据：P= R 以及 R不变 UR2R2R1+R2P2P2/ 可得：2 =P2= 即 =可得： =

U R1+R2 R1 R1///P2P2P2P2P2 U2

根据：P= 以及 U不变

R R1R2 R1+R2 P2'R1P2/P2可得： = = =

R1+R2 P总 R2/ P2 13．图13是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大阻值，电源两极间电压不变。已知R1＞R2＞Rmax，当滑动变阻器R0的滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0；当滑片P置于另一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1′、U2′、U0′。若ΔU1=|U1－U1′|，ΔU2=|U2－U2′|，ΔU0=|U0－U0′|，R

1 则 （C） A．ΔU0＞ΔU1＞ΔU2 B．ΔU1＜ΔU2＜ΔU0 C．ΔU1＞ΔU2＞ΔU0 D．ΔU0＜ΔU1＜ΔU2 P R0 R2

P总=

P2/P2/PP2/2

图13

R0 R1 R2 U1 U0 U2 U 根据：串联电路中U= U1+ U0+ U2 当滑片P向右滑动，U- = U1+ U0+ U2 必然有：ΔU0=ΔU1+ΔU2 又因为：对于同一定值电阻 ΔU=ΔIR 串联电路中 ΔI1=ΔI2 及 R1＞R2 可得ΔU1＞ΔU2 所以：ΔU0＞ΔU1＞ΔU2 14．图所示的电路中，A、B两点间电压U保持不变，电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是 （D） A．电压表V1和电流表A的示数之比增大 B．电压表V2和电流表A的示数之比不变 C．电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值绝对值U1增IA R1 R2 U 图14

R3 V1 V2 大 D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值绝对值U2不变 I用心 爱心 专心

5

15．如图15所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为2Ω。闭合开关S，当滑动V1 变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为10V。当滑P 动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V1的示数为8V，电压表V2的示数为11V。则A B R1 R2 电阻R2的阻值是8Ω。 V2 R1 R2 R1 R2 RB RA 图15 8V 4V 11V 10V U U ΔU1=ΔIR1 ΔU2=ΔIR2 或 U=4V+I1R2 U=8V+I2R2 U=10V+I1×2Ω U=11V+I2×2Ω 16．如图13所示电路，电源电压U总不变，灯丝电阻不变。当开关S1断开，S2闭合时，电压表的示数为U，电流表的示数为I=0.2A。当开关S1闭合，S2断开时，灯泡L正常发光，它此时的实际功率为1.6W，电流表的示数为I 。当两个开关都断开时，电压表的示数为U ，电流表的示数为I 。如果U :U =4:9，I :I =8:3。求： （1）小灯泡的额定电压；4V （2）三个状态中电路的总功率最小时，电阻R1消耗的功率。0.45W R2 S2 S1 R 1 L 用心 爱心 专心 6

图13

RL R2 I=0.2A U U总 PL=1.6W

R1 I' RL UL U总 P1=？ R2 I'' RL R1 U'' U总 17．图17所示的电路中，电源两端的电压不变。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P1；当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表示数为9V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2。已知：P1等于P2，电阻R1与R2之比为1：2。求： （1）电阻RA与RB的比值；1:6 （2）电源两端的电压U。15V S R1 R2 P 用心 爱心 专心

7

图17

37．解： R1 I1 RA R2 I2 R1 RB R2 P1 U1=6V U 甲

P2 U2=9V U 乙

1分） 图……………………………（3

（1）由图3甲、乙得： ，U1=6V，U2=9V P1=U1I1，P2=U2I2，P1P2解得：I13= ………………………………（1分） I22U1=I1(R1RA) ， U2=I2(R1RB) 解得： 5R1+9RA=4RB ① …………………… …………（1分） 电源两端电压不变，I1(R1RAR2)=I2(R1RBR2) 解得：R13RAR2=2RB ② ……………………………（1分） R11 ③ 由①②③式得：RB2R1 ④ R22将④式代入①式解得： RA1 ………………………………（1分） RB6（2）由图3甲得： U1R1RA2==， 解得：U15V ……………………………（1分） UR1RAR25 18．如图18所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于A端时，电压表V2示数为U2，电阻R2和滑动变阻器消耗的总功率为P1=1W；当开关S1断开，S2闭合时，电压表V1示数为U1，灯正常发光，电流表的示数为I；当开关S1、S2都闭合时，接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的3/4时，电流表的示数与IS2 相比变化了ΔI=0.6A, 滑动变阻器消耗的电功率V2 为P2=4.8 W。已知U1: U2＝6: 5。求： （1）灯正常发光时通过灯L的电流；0.6A R2 L （2）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗总功率 P 的最小值。13.2W S1 S1 B R A V1 用心 爱心 专心 8 图18

第二部分：实验题 一、测定性实验 1．小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图1所示。小龙设计的实验电路的要求是：只R0 Rx 闭合开关S和S1时，电压表测量的是电阻R0两端的电压U1；只闭合开关S和S2时，电压表测量的是电源两端的电压U2。 （1）请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图1所示的．．．．．．．实验电路的连接； （2）请你用U1、U2和R0表示出Rx，Rx= 。 35．（1）见图2 ……（1分） （2）S2 S1 U2U1R0……（2分） U1S2 RX 图1 S R0 （其他答案正确的，均可相应得分） 用心 爱心 专心

S1 S 图2 9

2．小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，并连接了部分实验电路，如图2所示。 （1）请你帮助小乐完成图2所示的实验电路的连接。 （2）电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示RX。 RX = 。 35．（1）见图4。…………（2分） （2）I2R0 …………（1分） I1（其他答案正确均可得分） A2 A1 A2 A1 S2 S2 RX R0 R RX 0 S1 S1 图4

图2

3．某工厂装配车间有一个纯电阻元件，其上标有“xV，6W”字样，其中额定电压值不清。若要正确使用这个元件，需知道它的额定电压值。现在实验室中有以下实验器材：一个输出电压恒定的稳压电源，一只电流表，两个开关，导线若干和一个只知阻值的定值电阻R0。工人利用这些器材设计了如图3所示的实验电路。 （1）根据公式 ，只要测量出纯电阻元件的电阻，即可计算出它的额定电压值； （2）请你帮助工人完成以下实验步骤，并写出纯电阻元件RX的表达式。 Ⅰ、闭合开关S1，断开S2，读出电流表的示数为I1； R0 Rx Ⅱ、____________，读出电流表的示数为I2； S2 请用I1、I2和R0表示RX。RX = 。 2答案：(1)P=U/Rx (2)同时闭合S1、S2， I1R0/(I2-I1) S1 图3 二、根据实验数据归纳表达实验结论 4．为了探究电阻串联问题，小芳设计了如图4所示的实验电路，其中R1是电阻箱，R2是定值电阻，R1与R2串联的总电阻（即等效电阻）用R表示。电流表测量的是串联电路中的电流I，电压表测量的是A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。 请根据表中实验数据，归纳出总电阻R跟电阻R1的关系： 。 R1 /Ω 5 10 15 25 35 45 A V R1 R2 S 图4

10 B 用心 爱心 专心 A U/V I/A R/Ω 12 0.6 20 12 0.48 25 12 0.4 30 12 0.3 40 12 0.24 50 12 0.2 60 答案：在串联电路中，R= R1+15Ω。 5．下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系： 。 R/Ω U/V I/A P/W 10 6 0.6 3.6 15 6 0.4 2.4 20 6 0.3 1.8 30 6 0.2 1.2 50 6 0.12 0.72 60 6 0.1 0.6 答案：电阻两端电压保持6V不变时，电功率与电阻成反比，比例系数为36Ω·W。 三、用身边的器材或给定的器材进行简单的定性实验 6．小林用图5所示电路研究串联电路特点，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L1、灯L2，电流逐渐变小，所以灯L1较亮，灯L2较暗。小欢认为小林的解释是错误的，她只．L1 L2 利用图中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。S ．．．5．．．．．请你完成下列问题： 图5 （1）在右侧虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图。 L1 L2 （2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的。 答案：按照小林的解释，闭合开关S后，电流从电源正极出发先经过灯L2、灯L1，电流逐渐变小，应该是灯L2较亮，灯L1较暗。但实验现象仍然是灯L1较亮，灯L2较暗。这说明小林的解释是错误的。 S

四、探究物理规律的实验 7．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路图，并写出实验步骤。 （1）实验电路图： R6 R4 R5 R3 R1 R2 V S A （2）实验步骤： ①将电流表、电压表调零，保持开关断开，按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6接入电路中，并把这六个电阻的阻值记录在表格中； ②闭合开关S，测出R1两端的电压和通过R1的电流，并把数据记录在表格中； 用心 爱心 专心

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③断开开关S，把电压表连接在R2两端，仿照步骤②，测出R2两端的电压和通过R2的电流，并把数据记录在表格中； ④仿照步骤③，分别测出电阻R3、R4、R5和R6两端的电压和相应的电流，并把数据记录在表格中。 ⑤利用公式P=UI分别计算出电阻R1、R2、R3 、R4、R5和R6消耗的功率P1、P2、P3、P4、P5和P6，并把数据记录在表格中。 8．实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号 ）一个，已调零的电流表两块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R1与R21并联时，如果R1的阻值保持不变，则电阻R1与R2并联的等效电阻R跟电阻R2的关系为：=1+ b（b为常量）”。RR2请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。 答案：实验电路图如图所示。 A1 实验步骤： R1 （1）按电路图连接电路。 R2 （2）断开开关，调节电阻箱R2的阻值。闭合开关S，用电流表A1测量通过定值电A2 S 阻R1的电流I1，用电流表A2测量通过干路的电流I2，将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。 （3）仿照步骤（2），分别改变5次电阻箱R2的阻值，用电流表A1分别测量相应的电流I1的数据，用电流表A2分别测量相应的电流I2的数据，并分别将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。 （4）利用公式R=UI1R1=，分别计算出6次并联电路的6个等效电阻，并分别记录在实验数据记录表中。 I2I（5）利用R和R2的数据分别计算出11和的数据，并分别记录在实验数据记录表中。 RR2 实验数据记录表 R1 /Ω I1 / A I2 / A R2 / Ω R / Ω 用心 爱心 专心 12

11/R2Ω 11/ RΩ 五、图像问题 9．定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图像如图6所示。请根据图像判断：当通过R的电流I为0.3A时，电阻R消耗的电功率P为 。 10．当导体两端电压一定时，通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像如图7所示。请根据图像判断，当导体电阻为60Ω时，通过该导体的电流为 。 35 30 25 0.7 P/W I/A 20 15 0.6 0.5 0.4 0.3 10 0.2 5 0.1 60 70 R/Ω 0 10 20 30 40 50 00.10.20.30.40.50.6I/A图6 图7

六、电路故障问题 11．图8所示，是研究串联电路中灯泡两端的电压跟总电压关系的实验电路图，闭合开关S后，两个灯泡都不发光。为查找电路故障，把电压表并联在L1两端，闭合开关后电压表有示数（接近电源两端电压），由此可知到断路的部位是 两点之间（填图中的字母）。 12．如图9所示电源两端]电压一定。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在某点C时，灯L正常发光。如果移动滑动变阻器的滑片P，可能出现的情况是 A．P移到B端时，电流表A有示数，但是灯L不发光 B．P向B端移动时，电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小 C．P移到A端时，电压表V1和电流表A的示数都为零，V2示数不为零 D．P向A端移动时，电压表V2与电流表A的示数都变大 用心 爱心 专心 S 13

V d Lc 1 L2 e 图8

用心 爱心 专心14

b Sa